Det Damptryk Det er en, der oplever overfladen af en væske eller et fast stof, som et produkt af en termodynamisk ligevægt af dets partikler i et lukket system. Et lukket system forstås som en beholder, beholder eller flaske, der ikke udsættes for luft og atmosfærisk tryk.
Derfor udøver al væske eller faststof i en beholder sig selv et karakteristisk damptryk og karakteristisk for deres kemiske natur. En uåbnet flaske vand er i ligevægt med vanddamp, der "tamper" overfladen af væsken og flaskens indre vægge..
Så længe temperaturen forbliver konstant, vil der ikke være nogen variation i mængden af vanddamp til stede i flasken. Men hvis det stiger, vil der komme et punkt, hvor tryk vil blive skabt, så det kan skyde låget opad; som det sker, når du bevidst forsøger at fylde og lukke en flaske med kogende vand.
Kulsyreholdige drikkevarer er derimod et mere indlysende (og sikrere) eksempel på, hvad der menes med damptryk. Når den afdækkes, afbrydes gas-væskebalancen indeni og frigiver dampen udad i en lyd, der ligner et sus. Dette ville ikke ske, hvis dets damptryk var lavere eller ubetydeligt.
Artikelindeks
Fjernelse af flere kulsyreholdige drikkevarer under de samme betingelser giver en kvalitativ idé om, hvilke der har højere damptryk, afhængigt af intensiteten af den udsendte lyd..
En flaske ether vil også opføre sig på samme måde; ikke sådan en af olie, honning, sirup eller en dyngning af malet kaffe. De kommer ikke med nogen mærkbar støj, medmindre de frigiver gasser fra nedbrydning.
Dette skyldes, at deres damptryk er lavere eller ubetydelige. Hvad der slipper ud af flasken er molekyler i gasfasen, som først skal overvinde de kræfter, der holder dem "fanget" eller sammenhængende i væsken eller det faste stof; det vil sige, de skal overvinde de intermolekylære kræfter eller interaktioner, som molekylerne udøver i deres miljø.
Hvis der ikke var sådanne interaktioner, ville der ikke engang være en væske eller et fast stof, der skulle lukkes inde i flasken. Derfor, jo svagere de intermolekylære interaktioner er, desto mere sandsynligt vil molekylerne være at efterlade den uordnede væske eller de ordnede eller amorfe strukturer af det faste stof..
Dette gælder ikke kun for rene stoffer eller forbindelser, men også for blandinger, hvor de allerede nævnte drikkevarer og spiritus kommer ind. Det er således muligt at forudsige, hvilken flaske der vil have højere damptryk ved at kende sammensætningen af dens indhold..
Væsken eller det faste stof inde i flasken, forudsat at den ikke er lukket, vil fordampe kontinuerligt; det vil sige molekylerne på dens overflade flygter ud i den gasformige fase, som er spredt i luften og dens strømme. Derfor ender vandet med at fordampe helt, hvis flasken ikke er lukket eller gryden er tildækket..
Men det samme sker ikke med andre væsker og meget mindre, når det kommer til faste stoffer. Damptrykket for sidstnævnte er normalt så latterligt, at det kan tage millioner af år, før der opfattes et fald i størrelse; forudsat at de ikke er blevet rustet, eroderet eller nedbrudt i al den tid.
Et stof eller en forbindelse siges derefter at være flygtig, hvis det fordamper hurtigt ved stuetemperatur. Bemærk, at flygtighed er et kvalitativt begreb: det kvantificeres ikke, men er et produkt af sammenligning af fordampning mellem forskellige væsker og faste stoffer. Dem, der fordamper hurtigere, betragtes som mere flygtige.
På den anden side er damptrykket målbart og samler i sig selv det, der forstås ved fordampning, kogning og flygtighed.
Molekyler i gasfasen kolliderer med overfladen af væsken eller det faste stof. Ved at gøre det kan de intermolekylære kræfter i de andre molekyler, mere kondenseret, stoppe og holde dem og dermed forhindre dem i at undslippe igen som damp. Imidlertid formår andre molekyler på overfladen i processen at undslippe ved at integrere dampen..
Hvis flasken er lukket, vil der komme et tidspunkt, hvor antallet af molekyler, der kommer ind i væsken eller det faste stof, vil være lig med dem, der forlader dem. Så vi har en ligevægt, der afhænger af temperaturen. Hvis temperaturen stiger eller falder, vil damptrykket ændre sig.
Jo højere temperaturen er, jo højere er damptrykket, fordi molekylerne i væsken eller det faste stof vil have mere energi og vil være i stand til lettere at flygte. Men hvis temperaturen forbliver konstant, vil ligevægt blive genoprettet; Damptrykket stopper med at stige.
Antag, at vi har det n-butan, CH3CHtoCHtoCH3, og kuldioxid, COto, i to separate beholdere. Ved 20 ° C blev deres damptryk målt. Damptrykket til n-butan er ca. 2,17 atm, mens kuldioxid er 56,25 atm.
Damptryk kan også måles i enheder af Pa, bar, torr, mmHg og andre. COto har et damptryk næsten 30 gange højere end det for n-butan, så ved første øjekast skal containeren være mere modstandsdygtig for at kunne opbevare den; og hvis den har revner, skyder den med større vold omkring omgivelserne.
Dette coto Det findes opløst i kulsyreholdige drikkevarer, men i mængder, der er små nok til, at flasker eller dåser ikke eksploderer, når de undslipper, men kun producerer en lyd.
På den anden side har vi diethylether, CH3CHtoOCHtoCH3 eller EttoEller hvis damptryk ved 20 ºC er 0,49 atm. En beholder med denne ether, når den er afdækket, lyder svarende til sodavand. Dens damptryk er næsten 5 gange lavere end det for n-butan, så i teorien vil det være sikrere at håndtere en flaske diethylether end en flaske n-butan.
Hvilke af de følgende to forbindelser forventes at have et damptryk større end 25 ° C? Diethylether eller ethylalkohol?
Den strukturelle formel for diethylether er CH3CHtoOCHtoCH3, og den af ethylalkohol, CH3CHtoOH. I princippet har diethylether en højere molekylvægt, den er større, så man kunne tro, at dens damptryk er lavere, da dens molekyler er tungere. Det modsatte gælder dog: diethylether er mere flygtig end ethylalkohol..
Dette skyldes, at CH-molekylerne3CHtoOH, ligesom CH3CHtoOCHtoCH3, de interagerer med dipol-dipol kræfter. Men i modsætning til diethylether er ethylalkohol i stand til at danne hydrogenbindinger, som er karakteriseret ved at være særligt stærke og retningsbestemte dipoler: CH3CHtoHO- HOCHtoCH3.
Derfor er damptrykket af ethylalkohol (0,098 atm) lavere end for diethylether (0,684 atm), selvom dets molekyler er lettere..
Hvilket af de følgende to faste stoffer menes at have det højeste damptryk ved 25 ° C? Naphthalen eller iod?.
Naphthalenmolekylet er bicyklisk med to aromatiske ringe og et kogepunkt på 218 ° C. Jod på sin side er lineær og homonuklear, Ito eller I-I med et kogepunkt på 184 ºC. Disse egenskaber alene rangerer iod som muligvis det faste stof med det højeste damptryk (det koger ved den laveste temperatur)..
Begge molekyler, naphthalen og iod, er apolære, så de interagerer gennem London-spredningskræfter..
Naphthalen har en højere molekylvægt end iod, og det er derfor forståeligt at antage, at dens molekyler har en sværere tid at efterlade det sorte, duftende, tarrige faste stof; mens det for jod vil være lettere at undslippe de mørke lilla krystaller.
Ifølge data taget fra Pubchem, Damptrykket ved 25 ° C for naphthalen og iod er henholdsvis 0,085 mmHg og 0,233 mmHg. Derfor har jod et damptryk 3 gange højere end naphthalen..
Endnu ingen kommentarer